發(fā)布時(shí)間：2021-01-16 08:26

　　電主軸作為高檔數(shù)控機(jī)床的核心部件,已廣泛應(yīng)用于各種尖端及特殊制造領(lǐng)域中,其性能和運(yùn)行狀態(tài)直接影響著設(shè)備的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。滾動(dòng)軸承作為電主軸的主要支承形式,在電主軸復(fù)雜的運(yùn)行條件下,其壽命一定受到極大的影響。電主軸軸承一旦出現(xiàn)故障,必將導(dǎo)致電主軸乃至整條生產(chǎn)線癱瘓。為了確保電主軸能夠安全可靠的運(yùn)行,對(duì)電主軸軸承的故障進(jìn)行診斷是必不可少的。隨著深度學(xué)習(xí)方法的發(fā)展,從數(shù)據(jù)本身自主學(xué)習(xí)特征的思想為故障診斷提供了新思路。而卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為深度學(xué)習(xí)中泛化能力最強(qiáng)的一種方法,也為電主軸軸承故障診斷領(lǐng)域開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展前景。本文以電主軸軸承故障為研究對(duì)象,采用時(shí)頻分析方法將軸承的故障信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像,作為改進(jìn)后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入樣本,并將改進(jìn)后的方法應(yīng)用區(qū)分于電主軸軸承的故障類(lèi)型,本文的主要工作如下:（1）結(jié)合電主軸軸承的理論知識(shí),對(duì)其故障頻率特性進(jìn)行了分析,模擬仿真了軸承外圈的輕度和重度故障,闡述了本文采集振動(dòng)信號(hào)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并介紹了振動(dòng)信號(hào)常見(jiàn)的處理方法。（2）對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練方式展開(kāi)研究。通過(guò)使用Python編寫(xiě)部分重要函數(shù)說(shuō)明了 Tensorflow框架是如何實(shí)現(xiàn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的,... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１電主軸的基本結(jié)構(gòu)??

?碩士研究生學(xué)位論文??圖２．２主軸?圖２．３定子和轉(zhuǎn)子??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｐｉｎｄｌｅ?Ｆｉｇ．２．３?Ｓｔａｔｏｒ?ａｎｄ?Ｒｏｔｏｒ??軸承是電主軸最重要的支承零件，負(fù)責(zé)承受徑向和軸向載荷。電主軸對(duì)于選取軸承的??標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)苛，通常要求軸承具備良好的高速運(yùn)轉(zhuǎn)能力、承載能力、潤(rùn)滑性能、散熱性能??和較長(zhǎng)的使用壽命等。目前，電主軸中常見(jiàn)的軸承主要包括滾動(dòng)軸承，液體軸承，以及氣??體軸承等。然而，應(yīng)用最廣泛的還是以角接觸球軸承和深溝球軸承為代表的滾動(dòng)軸承。角??接觸球軸承可以同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷，接觸角越大，軸向承載能力越高，同時(shí)也??適用于高速工況。如，混合陶瓷球軸承也可以應(yīng)用于電主軸中，它的滾動(dòng)體由Ｓｉ３Ｎ４材料??制成，其密度只有鋼制軸承的４０％，這也是它具備良好的髙速運(yùn)轉(zhuǎn)能力的必要條件［４７］。深??溝球軸承主要承受徑向載荷

２．２滾動(dòng)軸承故障分析??２．２．１滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與故障形式??滾動(dòng)軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體及保持架組成，如圖２．４所示。通常，滾動(dòng)軸承??外圈固定在軸承座上保持不動(dòng)，起支撐作用；內(nèi)圈隨主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；滾動(dòng)體位于保持架??內(nèi)部，并在內(nèi)外圈滾道中進(jìn)行自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，起到支承徑向和軸向載荷的作用，它的大小和??數(shù)量直接影響整個(gè)軸承的性能與使用壽命；保持架可以均勻分配滾動(dòng)體，不但起到防止?jié)L??動(dòng)體脫落的作用，同時(shí)也能為潤(rùn)滑提供有利條件［４９］。圖２．４還描述了滾動(dòng)軸承重要的幾何??參數(shù)：軸承內(nèi)圈直徑，乃２—軸承節(jié)圓直徑，Ａ—軸承外圈直徑，乃４一滾動(dòng)體直徑，ａ??一軸承接觸角。??■?Ｉ７??ｉｉ?滾動(dòng)體一－－??議??圖２．４滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２．４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｏｌｌｉｎｇ?ｂｅａｒｉｎｇ??滾動(dòng)軸承的故障可以由加工不良、材料缺陷等固有原因產(chǎn)生，也有可能是不規(guī)范的操??作過(guò)程導(dǎo)致安裝精度不達(dá)標(biāo)所引起的。值得注意的是，電主軸在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行下，滾動(dòng)軸??承也會(huì)因壽命和質(zhì)量下降而發(fā)生緩慢故障。它的故障形式主要表現(xiàn)為以下幾方面：??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：2980479